电缆泄露点的查找方法与流程

1.本发明涉及电缆技术领域，特别是涉及一种电缆泄露点的查找方法。


背景技术：

2.烷基苯绝缘油因其具有良好的析气性、粘度低、同时易生物降解，是电缆如充油电缆，尤其是超高压海底电缆的重要绝缘液体介质，得到了广泛的应用。在极端情况下，如海底电缆发生破损，海底电缆内的烷基苯绝缘油将泄露至海洋环境。如不及时查找到海底电缆的泄露点并进行修复，海水将进入海底电缆并造成海底电缆损坏，带来巨额经济损失，同时造成严重的停电事件。由于海洋环境复杂，海底电缆往往特别长，使用常规下水逐点排查的方法准确找到海底电缆的泄漏点无异于大海捞针。


技术实现要素：

3.基于此，有必要提供一种快速确定电缆泄露点的查找方法。
4.本发明一实施例提供了一种电缆泄露点的查找方法，包括以下步骤：
5.在电缆沿线采集多个第一样品；
6.分别检测每个所述第一样品中烷基苯绝缘油的第一浓度；
7.将多个所述第一浓度进行比较，根据所述第一浓度的高低确定第一区域；
8.定义所述第一浓度最低且大于0的所述第一样品所在的海域指向所述第一浓度最高的所述第一样品所在的海域的方向为第一目标方向，根据所述第一目标方向在所述第一区域内并在所述电缆沿线加密采集多个第二样品；
9.分别检测每个所述第二样品中烷基苯绝缘油的第二浓度；
10.将多个所述第二浓度进行比较，根据所述第二浓度的高低在所述第一区域内确定第二区域；以及
11.通过人工或者机器检视的方法在所述第二区域内确定电缆的泄露点。
12.在其中一些实施例中，根据所述第一浓度的高低确定所述第一区域具体包括：
13.将所述第一浓度最高的所述第一样品所在的海域以及周边海域确定为所述第一区域。
14.在其中一些实施例中，根据所述第一目标方向在所述第一区域内并在所述电缆沿线加密采集多个所述第二样品具体包括：
15.沿所述第一目标方向以及所述第一目标方向延长的方向在所述第一区域内并在所述电缆沿线加密采集多个所述第二样品。
16.在其中一些实施例中，根据所述第二浓度的高低在所述第一区域内确定所述第二区域具体包括：
17.将所述第二浓度最高的所述第二样品所在的海域以及周边海域确定为所述第二区域。
18.在其中一些实施例中，所述查找方法还包括以下步骤：
19.在确定所述第二区域之后，且在通过人工或者机器检视的方法确定电缆的泄露点之前，定义所述第二浓度最低的所述第二样品所在的海域指向所述第二浓度最高的所述第二样品所在的海域的方向为第二目标方向，根据所述第二目标方向在所述第二区域内并在所述电缆沿线加密采集多个第三样品；
20.分别检测每个所述第三样品中烷基苯绝缘油的第三浓度；
21.将多个所述第三浓度进行比较，根据所述第三浓度的高低在所述第二区域内确定第三区域；
22.其中，通过人工或者机器检视的方法在所述第三区域内确定电缆的泄露点。
23.在其中一些实施例中，检测所述第一样品中烷基苯绝缘油的第一浓度的装置为气相色谱质谱联用仪，和/或检测所述第二样品中烷基苯绝缘油的第二浓度的装置为气相色谱质谱联用仪。
24.在其中一些实施例中，所述气相色谱质谱联用仪的检测条件包括：
25.采用电子轰击离子源；和/或
26.色谱柱选用极性毛细管色谱柱；和/或
27.质谱数据采集模式为scan/sim；和/或
28.载气为氦气，载气的流速为1ml/min～5ml/min。
29.在其中一些实施例中，在所述电缆沿线采集多个所述第一样品具体包括以下步骤：
30.通过在所述电缆沿线直接采集海面水样的方式采集多个所述第一样品；或
31.通过吸附性材料包裹所述电缆，再从所述吸附性材料中挤出海水的方式采集多个所述第一样品；或
32.通过在所述电缆沿线采集两岸污泥的方式采集多个所述第一样品。
33.在其中一些实施例中，所述查找方法还包括以下步骤：
34.在所述电缆沿线采集多个所述第一样品之后，且在分别检测每个所述第一样品中烷基苯绝缘油的第一浓度之前，将所述第一样品和萃取剂装入容器中；
35.振荡所述容器；
36.静置所述容器，以使所述容器中的所述第一样品和所述萃取剂分层；以及
37.取出位于所述容器中的所述萃取剂；
38.其中，当所述第一样品中含有烷基苯绝缘油时，所述烷基苯绝缘油位于所述萃取剂中。
39.在其中一些实施例中，所述查找方法还包括以下步骤：
40.在取出所述萃取剂之后，对所述萃取剂进行离心处理；和/或
41.在取出所述萃取剂之后，对所述萃取剂进行浓缩处理。
42.本发明通过收集电缆沿线的样品，检测样品中烷基苯绝缘油的浓度的方法，快速锁定电缆泄漏点的大致范围，为后期准确下水排查泄漏点提供目标指引，从而快速准确的找到电缆的泄漏点。此外，本发明采用气相色谱质谱联用仪检测烷基苯绝缘油具有检测灵敏极高(最低检测浓度可低于0.1μl/l)以及指向性明确的技术优点，能够有效排除样品中微量的汽油、柴油等矿物油类的干扰，现场应用取得非常好的效果。
附图说明
43.图1为本发明实施例1中使用气相色谱质谱联用仪对其中一个海水样品中的烷基苯绝缘油检测的质谱图。
44.图2为图1中的烷基苯绝缘油质谱图的另一种表现形式的质谱图。
具体实施方式
45.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
46.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
47.本发明提供一种电缆泄露点的查找方法，包括以下步骤：
48.步骤s11、在电缆沿线采集多个第一样品。
49.具体地，可通过在所述电缆沿线直接采集海面水样的方式采集多个所述第一样品；也可通过吸附性材料(如毛毡)包裹所述电缆，再从所述吸附性材料中挤出海水的方式采集多个所述第一样品；也可通过在所述电缆沿线采集两岸污泥的方式采集多个所述第一样品。
50.在一实施例中，所述电缆可为海底电缆或者充油电缆。
51.在本实施例中，所述第一样品以及后续的第二样品、第三样品均为海水。在其他实施例中，当样品为污泥时，则可把污泥溶于水中，再按照处理海水的方式处理即可。
52.步骤s12、将所述第一样品和萃取剂装入容器中。
53.在本实施例中，所述萃取剂可为正己烷。在另一实施例中，所述萃取剂还可选择其他试剂。
54.步骤s13、振荡所述容器。
55.具体地，可将所述容器放置在振荡装置中，并设置所述振荡装置的振荡频率和振荡时间，以通过所述振荡装置对所述容器进行振荡，以使所述容器中的所述第一样品和所述萃取剂充分混合。
56.在一实施例中，所述振荡装置的振荡频率≥150次/min，所述振荡装置的振荡时间≥5min。在一实施例中，所述振荡装置的振荡频率可为200次/min，所述振荡装置的振荡时间可为10min。
57.步骤s14、取出所述容器，并静置所述容器，以使所述容器中的所述第一样品和所述萃取剂分层。
58.其中，所述容器的静置时间通常≥5min，以满足所述第一样品和所述萃取剂分层的要求。静置后，所述第一样品和所述萃取剂(即所述正己烷)将分层。其中，当所述第一样品中含有烷基苯绝缘油时，上层液体为含有烷基苯绝缘油的正己烷溶液，下层液体则为海水；当所述第一样品中未含有烷基苯绝缘油时，上层液体为正己烷溶液，下层液体则为海
水。
59.在一实施例中，所述容器的静置时间可为15min。
60.步骤s15、取出位于所述容器中的所述萃取剂至离心管中。
61.具体地，可用吸管吸取少量上层正己烷溶液至离心管等可离心的容器中。
62.步骤s16、对所述萃取剂进行离心处理。
63.因为所述第一样品比较脏，经萃取后上层正己烷溶液中的泥沙泡沫等杂质非常多，且再转移过程中极有可能带入下层海水，因此通过离心的方法净化转移出来的正己烷溶液。经离心后，海水及泥沙等杂质在离心管的中下层，上层清亮液体则为含有烷基苯绝缘油的正己烷溶液。其中，离心机转速设置以可让正己烷萃取液(即正己烷溶液)杂质分层为宜，离心时间不宜低于1min。
64.将离心后的上层清亮的正己烷萃取液转移至仪器进样所用的进样小瓶，备用。
65.步骤s17、对所述萃取剂进行浓缩处理。
66.如果样品萃取后浓度较低，可使用氮气吹正己烷萃取液的方式进一步进行对样品浓缩。如果样品萃取后浓度达到要求，则步骤s17可以省略。
67.步骤s18、分别检测每个所述第一样品中烷基苯绝缘油的第一浓度。
68.具体地，使用气相色谱质谱联用仪分别检测每个所述第一样品中烷基苯绝缘油的第一浓度。
69.在一实施例中，所述气相色谱质谱联用仪的检测条件包括：采用电子轰击离子(ei)源。
70.在一实施例中，所述气相色谱质谱联用仪的检测条件包括：色谱柱选用极性或弱极性毛细管色谱柱。
71.在一实施例中，所述气相色谱质谱联用仪的检测条件包括：质谱数据采集模式为scan/sim。
72.在一实施例中，所述气相色谱质谱联用仪的检测条件包括：载气为高纯氦气，和/或载气的流速为1ml/min～5ml/min，和/或进样口温度为250℃，和/或离子源温度为230℃。
73.在一实施例中，所述气相色谱质谱联用仪的检测条件包括：采用程序升温方式，初始温度为40℃，以5℃/min的速率升温至250℃，并保持10min。
74.在本实施中，在使用所述气相色谱质谱联用仪进行检测时，可按如下参数设置：
75.所述气相色谱质谱联用仪中的进样器参数可按如下设置：溶剂冲洗次数(进样前)：3；溶剂冲洗次数(进样后)：3；样品冲洗次数：2；粘度补偿时间：0.2sec；抽吸次数5次；清晰体积：6μl。
76.所述气相色谱质谱联用仪中的质谱参数可按如下设置：离子源温度：230℃；接口温度：250℃；溶剂延迟时间：5min；采用全扫描模式，时间：5min—53min，间隔：0.3sec，扫描速度：1666，开始：50m/z，结束：500m/z；相对调谐电压加电压：0.1kv。
77.所述气相色谱质谱联用仪中的气相色谱参数可按如下设置：柱箱温度：40℃，进样口温度：250℃；分流模式：分流/不分流；进样时间：1.0min；载气初始压力：400kpa；流量控制方式：线速度；压力：85kpa；柱流量：1.5ml/min；线速度：44cm/sec；吹扫流量：3ml/min；升温方式：以5℃/min速率升温至250℃，并保持10min；可采用的色谱柱型号：sh-rxi-5sil ms，膜厚：0.25μm，长度：30.0m，内径：0.25mm。
78.其中，正己烷萃取液进样后气化，通过气相色谱分离，质谱检测的方式，从50m/z扫描所述正己烷萃取液至500m/z，经nist图库检索，检查所述正己烷萃取液中是否含有烷基苯绝缘油。另外，通过烷基苯绝缘油的出峰数量以及峰面积大小，可大致判断出所述第一样品中烷基苯绝缘油的第一浓度。
79.其中，所述气相色谱质谱联用仪对所述第一样品中烷基苯绝缘油的最低检测浓度可低于0.1μl/l。
80.步骤s19、将多个所述第一浓度进行比较，根据所述第一浓度的高低确定第一区域。
81.具体地，将所述第一浓度最高的所述第一样品所在的海域以及周边海域确定为所述第一区域。
82.步骤s20、定义所述第一浓度最低且大于0的所述第一样品所在的海域指向所述第一浓度最高的所述第一样品所在的海域的方向为第一目标方向，根据所述第一目标方向在所述第一区域内并在所述电缆沿线加密采集多个第二样品。
83.具体地，沿所述第一目标方向以及所述第一目标方向延长的方向在所述第一区域内并在所述电缆沿线加密采集多个所述第二样品。
84.即相比步骤s11，步骤s20在单位面积海域上的取样点更多。同时，相比步骤s11，步骤s20由于取样的面积更小，因此能够缩短取样周期。
85.步骤s21、分别检测每个所述第二样品中烷基苯绝缘油的第二浓度。
86.其中，检测所述第二样品中烷基苯绝缘油的第二浓度的方法可参照步骤s18，在此不再详述。
87.可以理解，在检测所述第二样品中烷基苯绝缘油的第二浓度之前，还需要对所述第二样品进行处理，具体处理步骤可参考步骤s12至步骤s17，在此不再详述。
88.步骤s22、将多个所述第二浓度进行比较，根据所述第二浓度的高低在所述第一区域内确定第二区域。
89.具体地，将所述第二浓度最高的所述第二样品所在的海域以及周边海域确定为所述第二区域。可以理解，所述第二区域的面积小于所述第一区域的面积。
90.步骤s23、通过人工或者机器检视的方法在所述第二区域内确定电缆的泄露点。
91.需要说明，在步骤s22之后且在步骤s23之前，所述寻找方法还可包括以下步骤：
92.步骤一、定义所述第二浓度最低的所述第二样品所在的海域指向所述第二浓度最高的所述第二样品所在的海域的方向为第二目标方向，根据所述第二目标方向在所述第二区域内并在所述电缆沿线加密采集多个第三样品。
93.具体地，沿所述第二目标方向以及所述第二目标方向延长的方向在所述第二区域内并在所述电缆沿线加密采集多个所述第三样品。
94.步骤二、分别检测每个所述第三样品中烷基苯绝缘油的第三浓度。
95.其中，检测所述第三样品中烷基苯绝缘油的第三浓度的方法可参照步骤s18，在此不再详述。
96.可以理解，在检测所述第三样品中烷基苯绝缘油的第三浓度之前，还需要对所述第三样品进行处理，具体处理步骤可参考步骤s12至步骤s17，在此不再详述。
97.步骤三、将多个所述第三浓度进行比较，根据所述第三浓度的高低在所述第二区
域内确定第三区域。
98.具体地，将所述第三浓度最高的所述第三样品所在的海域以及周边海域确定为所述第三区域。可以理解，所述第三区域的面积小于所述第二区域的面积。
99.相应地，步骤s23为通过人工或者机器检视的方法在所述第三区域内确定电缆的泄露点。
100.需要说明，根据实际需要，可参考步骤一至步骤三，以进一步缩小所述第三区域的面积。
101.本发明通过收集电缆沿线的海水样品，检测海水样品中烷基苯绝缘油的浓度的方法，快速锁定电缆泄漏点的大致范围，为后期准确下水排查泄漏点提供目标指引，从而快速准确的找到电缆的泄漏点。此外，本发明采用气相色谱质谱联用仪检测烷基苯绝缘油具有检测灵敏极高(最低检测浓度可低于0.1μl/l)以及指向性明确的技术优点，能够有效排除海水样品中微量的汽油、柴油等矿物油类的干扰，现场应用取得非常好的效果。
102.以下通过具体实施例对本发明作进一步说明。
103.实施例1
104.(1)、通过在电缆沿线直接采集海面水样的方式采集50个第一样品。
105.(2)、将50个第一样品和正己烷分别装入50个第一容器中。每个第一容器中均有第一样品和正己烷。
106.(3)、将装有第一样品和正己烷的第一容器放置在振荡装置中，并设置振荡装置的振荡频率为160次/min，置振荡装置的振荡时间为10min，以通过振荡装置对第一容器进行振荡。其中，50个第一容器均需要振荡。
107.(4)、从振荡装置中取出第一容器，并静置第一容器10mim，以使每一第一容器中的第一样品和正己烷分层。其中，第一样品位于下层，正己烷位于上层。其中，50个第一容器均需要静置。
108.(5)、用吸管分别吸取50个第一容器中的少量上层正己烷萃取液至50个离心管中。
109.(6)、对50个离心管中的正己烷萃取液分别进行离心处理。其中，离心机转速设置以可让正己烷萃取液杂质分层为宜，离心时间设置为2min。
110.(7)、使用氮气吹正己烷萃取液，以对50个离心后的正己烷萃取液进行浓缩处理。
111.(8)、使用气相色谱质谱联用仪分别检测50个第一样品中烷基苯绝缘油的第一浓度。其中，气相色谱质谱联用仪中的进样器参数可按如下设置：溶剂冲洗次数(进样前)：3；溶剂冲洗次数(进样后)：3；样品冲洗次数：2；粘度补偿时间：0.2sec；抽吸次数5次；清晰体积：6μl。气相色谱质谱联用仪中的质谱参数可按如下设置：离子源温度：230℃；接口温度：250℃；溶剂延迟时间：5min；采用全扫描模式，时间：5min—53min，间隔：0.3sec，扫描速度：1666，开始：50m/z，结束：500m/z；相对调谐电压加电压：0.1kv。气相色谱质谱联用仪中的气相色谱参数可按如下设置：柱箱温度：40℃，进样口温度：250℃；分流模式：分流/不分流；进样时间：1.0min；载气初始压力：400kpa；流量控制方式：线速度；压力：85kpa；柱流量：1.5ml/min；线速度：44cm/sec；吹扫流量：3ml/min；升温方式：以5℃/min速率升温至250℃，并保持10min；可采用的色谱柱型号：sh-rxi-5sil ms，膜厚：0.25μm，长度：30.0m，内径：0.25mm。
112.(9)、将多个第一浓度进行比较，并将第一浓度最高的第一样品所在的海域以及周
边海域确定为第一区域。具体地，将50个第一样品中烷基苯绝缘油的第一浓度进行比较，结果显示第40个第一样品中烷基苯绝缘油的第一浓度最高，则将第40个第一样品所在的海域以及周边海域确定为第一区域。
113.(10)、定义第一浓度最低且大于0的第15个第一样品所在的海域指向第一浓度最高的第40个第一样品所在的海域的方向为第一目标方向，根据第一目标方向在第一区域内并在电缆沿线加密采集60个第二样品。
114.(11)、将60个第二样品和正己烷分别装入60个第二容器中。每个第二容器中均有第二样品和正己烷。
115.(12)、将装有第二样品和正己烷的第二容器放置在振荡装置中，并设置振荡装置的振荡频率为160次/min，置振荡装置的振荡时间为10min，以通过振荡装置对容器进行振荡。其中，60个第二容器均需要振荡。
116.(13)、从振荡装置中取出第二容器，并静置第二容器10mim，以使每一第二容器中的第二样品和正己烷分层。其中，第二样品位于下层，正己烷位于上层。其中，60个第二容器均需要静置。
117.(14)、用吸管分别吸取60个第二容器中的少量上层正己烷萃取液至60个离心管中。
118.(15)、对60个离心管中的正己烷萃取液分别进行离心处理。其中，离心机转速设置以可让正己烷萃取液杂质分层为宜，离心时间设置为2min。
119.(16)、使用氮气吹正己烷萃取液，以对60个离心后的正己烷萃取液进行浓缩处理。
120.(17)、分别检测60个第二样品中烷基苯绝缘油的第二浓度。其中，气相色谱质谱联用仪中的进样器参数可按如下设置：溶剂冲洗次数(进样前)：3；溶剂冲洗次数(进样后)：3；样品冲洗次数：2；粘度补偿时间：0.2sec；抽吸次数5次；清晰体积：6μl。气相色谱质谱联用仪中的质谱参数可按如下设置：离子源温度：230℃；接口温度：250℃；溶剂延迟时间：5min；采用全扫描模式，时间：5min—53min，间隔：0.3sec，扫描速度：1666，开始：50m/z，结束：500m/z；相对调谐电压加电压：0.1kv。气相色谱质谱联用仪中的气相色谱参数可按如下设置：柱箱温度：40℃，进样口温度：250℃；分流模式：分流/不分流；进样时间：1.0min；载气初始压力：400kpa；流量控制方式：线速度；压力：85kpa；柱流量：1.5ml/min；线速度：44cm/sec；吹扫流量：3ml/min；升温方式：以5℃/min速率升温至250℃，并保持10min；可采用的色谱柱型号：sh-rxi-5sil ms，膜厚：0.25μm，长度：30.0m，内径：0.25mm。
121.(18)、将60个第二样品中烷基苯绝缘油的第二浓度进行比较，结果显示第48个第二样品中烷基苯绝缘油的第二浓度最高，则将第48个第二样品所在的海域以及周边海域确定为第二区域。
122.(19)、通过人工或者机器检视的方法在第二区域内确定电缆的具体泄露点。
123.请参阅图1和图2，其中，图1和图2的横坐标为离子的质荷比(m/z)值，横坐标为离子流的强度。由图1和图2可知，使用气相色谱质谱联用仪能够分别检测出第一样品和第二样品中是否含有烷基苯绝缘油，并通过烷基苯绝缘油的出峰数量以及峰面积大小，能够分别判断出第一样品和第二样品中烷基苯绝缘油的浓度。
124.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存
在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
125.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。